Файл: srrf2014web.pdf

Существует глубокое недопонимание природной

среды засушливых земель, основанном на домини-
ровании деградационного сценария опустынивания
(UNCCD, 1993). Осознание исчерпанности деграда-
ционного сценария началось в конце ХХ в. К этому
времени появились многолетние пространственные
данные о биофизических характеристиках засушли-
вых земель и стало понятно, что поведение дина-
мичных компонентов природной среды (раститель-
ность, вода) в условиях даже жесткой антропоген-
ной нагрузки на землю не укладывается в рамки
прогрессирующей деградации (Золотокрылин, 2003,
2008, 2013; Mortimore et al., 2009). Несмотря на влия-
тельную поддержку деградационного сценария Кон-
венцией по борьбе с опустыниванием (UNCCD,
1993), его недостатки все же вызвали появление но-
вой парадигмы. Альтернативой деградационному
сценарию опустынивания стала парадигма устойчи-
вого развития засушливых земель. (Drylands
Devolepment Paradigm, DDP) (Mortimore et al., 2009).
В ее основе лежит способность засушливых экоси-
стем быстро восстанавливаться или их эластич-
ность (resilience) при определенных условиях. Новая
парадигма построена на учете природных ресурсов
засушливых земель, традиционных методов хозяй-
ствования, необходимой экономической целесооб-
разности, улучшения инвестиционной политики и на-
учного знания. Устойчивое развитие становится
ключевой целью не только уменьшения бедности и
риска опустынивания, но и реверсирования деграда-
ции земель.

Природные ресурсы, в частности климатические,

определяют возможности устойчивого развития той
или иной территории. Среди климатических ресурсов
можно выделить ресурсы солнечной энергии, ресур-
сы тепла и влаги, ветровые ресурсы. Засушливые

земли юга России отличаются повышенным прихо-
дом солнечной радиации, достаточными тепловыми
ресурсами, но страдают от недостатка ключевого
стратегического ресурса устойчивого развития тер-
ритории – влаги. Недостаток влаги определяется ма-
лым количеством осадков (250–300 мм/год), их зна-
чительной межгодовой изменчивостью и высокой
повторяемостью засух (2–3 в десятилетие), охваты-
вающих всю территорию засушливых земель юга Ев-
ропейской части России. Отсутствие нужного коли-
чества осадков вызывает иссушение территории
(аридизацию), которая в совокупности с антропоген-
ной деградацией земель, способствует развитию
процессов опустынивания.

Оценка ключевого ресурса засушливых
земель – влаги

Территория исследования – засушливые земли

юго-восточной части Европейской России. Северная
граница засушливых земель коррелирует с изолини-
ей 0,65 коэффициента увлажнения, определяемого
как отношение годовой суммы осадков к испаряемо-
сти (потенциальной эвапотранспирации). Потенци-
альная эвапотранспирация рассчитывалась по мето-
ду Торнтвейта (Thornthwaite, 1948), она определяется
как функция температуры. К засушливым землям от-
носятся сухостепные, полупустынные и отчасти пус-
тынные ландшафты в Ростовской, Волгоградской,
Астраханской, Саратовской, Оренбургской областях
и в Республике Калмыкия общей площадью более 
0,5 млн км

2

(Zolotokrylin, Cherenkova, 2011). В преде-

лах засушливых земель были выбраны для исследо-
вания пастбищные территории северо-западного
Прикаспия (45–47,5° с.ш., 40–46° в.д.) и Кумо-Маныч-
ской впадины (44–51° с.ш., 44–51° в.д.) (рис. 27).

56

Глава 5. Климатические ресурсы и условия

устойчивого развития засушливых
земель юго-восточной части России

А.Н. Золотокрылин, Е.А. Черенкова, Т.Б. Титкова, 
В.В. Виноградова, А.Ю. Михайлов

Количественные характеристики ресурса вла-

ги. Осадки.

Межгодовые колебания годовых осад-

ков и осадки за теплый и холодный сезоны, осред-
ненные на исследуемых территориях, показаны на
рис. 28. На территории Кумо-Манычской впадины ма-
ксимальная сумма годовых осадков может достигать
630 мм, а минимальная – 300 мм. На территории се-

веро-западного Прикаспия максимум осадков соста-
вляет 450 мм/год, а минимум – 240 мм/год. Годовые
осадки и осадки теплого сезона имеют низкочастот-
ную составляющую (статистически незначимый
тренд 4-го порядка), которая отражает 5–7-летнее
увеличение осадков. Важно отметить, что повыше-
нием осадков, как годовых, так и сезонных, в конце

57

Глава 5. Климатические ресурсы и условия устойчивого развития засушливых земель...

Рис. 27.

Территории исследования: Северо-Западный Прикаспий (большой прямоугольник) и Кумо-Манычская впадина

(маленький прямоугольник).

Рис. 28.

Межгодовой ход осадков за год, теплый и холодный сезоны в период 1951–2012 гг.: а) Кумо-Манычская впадина, 

б) Северо-Западный Прикаспий.

1980-х годов можно объяснить начало восстановле-
ния пастбищной растительности, при очень сильной
антропогенной нагрузке на пастбища (Золотокры-
лин, Виноградова, 2007). Последующее ослабление
нагрузки на пастбища вследствие социально-эконо-
мических причин в середине 1990-х годов ускорило
этот процесс.

Коэффициент увлажнения, гидротермиче-

ский коэффициент Селянинова (ГТК). 

Комплекс-

ной характеристикой ресурса влаги служит коэффи-
циент увлажнения (КУТ) и гидротермический коэф-
фициент Селянинова (ГТК). Коэффициент увлажне-
ния вычисляется за год, а ГТК – за период активной
вегетации (средняя суточная температура воздуха
выше 10°С). ГТК представляет собой отношение
суммы осадков за сезон активной вегетации к сумме
активных температур с коэффициентом 0,1. Повы-
шение КУТ и ГТК означает ослабление аридизацион-
ных процессов на территории. Временной ход КУТ и
ГТК приведен на рис. 29 и 30.

Как видно из рис. 29, поведение КУТ в значитель-

ной степени определяется межгодовой изменчиво-
стью годовых осадков. В то же время в его поведе-
нии выделяются два периода с повышенным уровнем
ресурса влаги после 1980 г. Повышение КУТ измени-
лось на территории Кумо-Манычской впадины с 0,59
в первый период до 0,64 во второй. На территории се-
веро-западного Прикаспия средние значения КУТ в
первый и второй периоды составили соответственно
0,39 и 0,44. Хотя статистическая достоверность пре-
вышения невелика, дополнительный ресурс влаги
значимо проявился в процессе «остепнения».

Межгодовые изменения годового увлажнения и

сезона вегетации однотипны, что указывает на зна-
чимость вклада увлажнения сезона вегетации в го-

довое увлажнение. Также в большинстве случаев
совпадают годы экстремумов увлажнения на сравни-
ваемых территориях. Периоды значимого для расти-
тельности повышения увлажнения наблюдались в
Кумо-Манычской впадине в 1974–2006 гг., а в севе-
ро-западном Прикаспии – в 1987–2006 гг. Они трак-
туются как фазы ослабления аридизации и уверен-
нее выделяются по годовому увлажнению (см. рис.
29). Даже укороченной фазы ослабления аридизации
северо-западного Прикаспия оказалось достаточно
для начала природного восстановления раститель-
ного покрова.

Изменение годового увлажнения в обоих рассмот-

ренных районах было синхронным до 1987 г. Затем ув-
лажнение территории северо-западного Прикаспия, до-
стигнув своего максимального значения в 1989 г., нача-
ло понижаться, а увлажнение территории Кумо-Маныч-
ской впадины, достигнув максимума в 2005 г., стало
снижаться. Наиболее резкий скачок в сторону увеличе-
ния годового увлажнения северо-западного Прикаспия
произошел в период 1983–1989 гг. (см. рис. 29).

Наибольшее увлажнение в сезон активной вегета-

ции в период 1951–2010 гг. наблюдалось на террито-
рии рассмотренных районов в разные временные ин-
тервалы: на территории Кумо-Манычской впадины – в
1973–1978 гг., а в северо-западном Прикаспии – в
1989–2003 гг. Ослабление аридизации Кумо-Маныч-
ской впадины произошло почти одновременно с на-
чалом интенсификации глобального потепления (ко-
нец 1970-х годов). Относить наблюдавшееся ослаб-
ление аридизации к региональному проявлению гло-
бального потепления пока нет достаточных основа-
ний. Вероятнее, наблюдалась очередная многолет-
няя положительная аномалия влажности региональ-
ного климата.

58

Глава 5. Климатические ресурсы и условия устойчивого развития засушливых земель...

Рис. 29.

Межгодовые изменения годового увлажнения территории (КУТ) в период 1951–2010 гг. а) Кумо-Манычская впадина, 

б) Северо-Западный Прикаспий. Толстые линии обозначают средний КУТ в 1951–1980 и 1981–2010 гг., тонкая линия – тренд 3-го порядка.

(а)

(б)

Тождественность межгодового хода увлажнения

в 1951–2010 гг. сравниваемых территорий была хара-
ктерна для увлажнения сезона активной вегетации на
протяжении всего периода, а для годового увлажне-
ния – только до 1987 г. (в последующие годы произош-
ло ее нарушение). Периоды значимого для раститель-
ности повышения увлажнения, наблюдаемые в Кумо-
Манычской впадине в 1974–2006-х гг., а в северо-за-
падном Прикаспии – в 1987–2006-х гг., трактуются как
фазы ослабления аридизации засушливых земель.

Диагностика засух. 

По спутниковому индексу

климатических экстремумов в период 2000–2012 гг.
выявлены три сильных и обширных засухи, охватив-
ших одновременно территории северо-западного
Прикаспия и Кумо-Манычской впадины в 2003, 2007
и 2012 гг. (Zolotokrylin, Titkova, 2012). Под их влияни-
ем сформировалась слабая тенденция иссушения
территорий.

Циркуляционная причина изменения осадков

и коэффициента увлажнения. 

Циклическое повы-

шение летних и годовых осадков после 1980 г. объяс-
няется динамикой повторяемости центров циклонов,
связанных с европейской ветвью климатического по-
лярного фронта (Михайлов и др., 2012). На рис. 31
видна максимальная повторяемость центров цикло-
нов в периоды 1948–1960 и 1961–1990 гг. на широте
около 50° с.ш., т.е. на границе засушливых земель.
Но в период 1991–2007 гг. активность полярного
фронта возросла уже южнее, около 48° с.ш., что ста-
ло причиной роста летних осадков и возрастания го-
дового коэффициента увлажнения. Следствием по-
вышения увлажнения, как уже отмечалось выше,
стало начало восстановления растительного покро-
ва засушливых земель Европейской части России.

Антропогенная составляющая опустынива-

ния.

С учетом парадигмы устойчивого развития за-

сушливых земель опустынивание – это взаимодейст-
вующие между собой аридизация и деградация (при-
родная и антропогенная) земель. Антропогенную де-
градацию можно оценить лишь косвенно по величи-
не антропогенной нагрузки на пастбища, оценивае-
мой по изменению годового поголовья выпасаемых
животных. Из рис. 32 видно замедленное уменьше-
ния поголовья в начале периода и более быстро его
падение с 1993 г. Поголовье достигло своего мини-
мума к 2000 г., а затем оно стало увеличиваться. На-
помним, что восстановление пастбищной раститель-
ности началось более чем на десятилетие ранее ми-
нимума поголовья.

Динамика очагов опустынивания. 

Колебания

увлажнения и изменение пастбищной нагрузки на зе-
млю определяют динамику очагов опустынивания на
территории. Для изучения очагов опустынивания
предложен новый подход, апробированный на при-
мере засушливых земель Северо-Западного Прикас-
пия (Золотокрылин, Титкова, 2011). Очаги опустыни-

59

Рис. 30.

Межгодовые изменения ГТК Селянинова на территориях

Кумо-Манычской впадины (пунктир) и Северо-Западного

Прикаспия (сплошная линия).

Рис. 30.

Изменение годового поголовья овец и коз в Республике

Калмыкия (1) и Астраханской области (2) в период 1990–2010 гг.

Рис. 31.

Изменение повторяемости центров циклонов с широтой

летом на Европейской части России (30–60° в.д.) в разные

периоды. Горизонтальные и вертикальные линии – интервалы

среднеквадратического отклонения.

Глава 5. Климатические ресурсы и условия устойчивого развития засушливых земель...

вания природного и антропогенного происхождения
выявлены по обратной связи между альбедо и тем-
пературой поверхности, которая количественно оп-
ределяется величиной отрицательного коэффициен-
та корреляции между ними.

В работе использованы данные альбедо и средне-

месячной температуры поверхности с сайта HYPER-
LINK "https://lpdaac.usgs.gov/lpdaac/products/modis_prod-
ucts"https://lpdaac.usgs.gov/lpdaac/products/modis_prod-
ucts Центра LPDAACNASA (Land Processes Distributed
Active Archive Center). Они имеют разрешение 0,05° (в
среднем 5600 м), исправлены, очищены от облаков. Ис-
пользовались данные за период 2000–2013 гг. Для всех
параметров использовалась географическая сетка мо-
делирования климата (CMG). Обнаруженные очаги
опустынивания природного и антропогенного происхо-
ждения и их динамика в периоды 2000–2004,
2005–2009, 2010–2013 гг. представлены на рис. 33.

Сравнение локализации и площади очагов опус-

тынивания в эти периоды выявило их разнонаправ-
ленные изменения. В первый период сохранялись
один большой (Черноземельский) и два малых оча-
га антропогенного происхождения на территории
Калмыкии, два очага на территории Астраханской
области, один из которых был продолжением при-
родного казахстанского Хаки-Сорского очага и оча-

га в Волгоградской области. Во второй период (годы
без сильных засух) площадь очагов резко сократи-
лась, а некоторые из них исчезли. Лишь локальный
антропогенный очаг сохранился в Красноярском
районе Астраханской области. Отметим, что в этот
период поголовье скота возрастало. Предпосылки
расширения сохранившихся во втором периоде ло-
кальных антропогенных очагов возникли в Калмы-
кии и Астраханской области в 2009–2012 гг., когда
вновь наблюдалось увеличение повторяемости
сильных засух. 

Таким образом, наметившаяся в 2000–2007 гг.

тенденция сокращения очагов опустынивания на па-
стбищах северо-западного Прикаспия была прерва-
на в 2008–2012 гг. вследствие учащения засух и уси-
ления перевыпаса. Возникновение очагов опустыни-
вания на территории Кумо-Манычской впадины не
зафиксировано на протяжении всего периода
2000–2012 гг.

Заключение

Анализ ресурса влаги показывает, что его можно

считать ключевым ресурсом устойчивого развития
засушливых земель юго-восточной части Европей-
ской России. Сильная изменчивость этого ресурса

60

Рис. 33.

Динамика очагов опустынивания разной интенсивости (желтый цвет – слабая интенсивность, коричневый – умеренная;

зеленые тона – отсутствие опустынивания) в период 2000–2012 гг.

Глава 5. Климатические ресурсы и условия устойчивого развития засушливых земель...